Lazerlar fizikasidan laboratoriya ishlari

Frank –Konden prinsipiga asosan
) uyg‘ongan S
3
P
i
elektron–
tebranish sathga kuchiriladi. Azot molekulasining S
3
P
i
sathga o‘tish 
ehtimoli, V
3
P
d
sathga o‘tish ehtimolidan ancha kattadir. Hozirgi kunda 
S
3
P
i
va V
3
P
d
energetik sathlarda inversiya hosil qilish mexanizmi aniq 
o‘rganilgan. S
3
P
i
va V
3
P
d
energetik sathlarga ikkinchi musbat sistema 
deyiladi. Pastdan yuqoriga yo‘nalgan uzun strelka elektrik damlashni ifo-
dalaydi. Yuqoridagi enargetik sathlarda tebranish 
v
kvant sonlari nolga 
teng bo‘lgan energetik sathlar oralig‘ida bo‘ladigan kvant o‘tishga mos 
keladi. Azot molekulasida inversiya hosil qilish uch energetik sathli aktiv 
moddalar sxemasiga o‘xshashdir. 
Azot lazerida kuchayish koeffisiyenti katta qiymatga ega. Impulsli 
damlash osonlik bilan ko‘pchilik azot molekulalarini yuqorigi S
3
P
i
energetik sathga ko‘chiradi va uyg‘ongan azot molekulalari deyarli qisqa 
vaqt ichida nurlanadi. Bu esa o‘ta nurlanishni hosil qiladi. 
Agar moddada 
katta inversion ko’chganlik hosil qilinsa va juda qisqa muddatda 
yuqori energetik sathlardagi molekulalar rezonatorsiz nurlansa, 
bunday nurlanishga o’ta nurlanishi yoki o’ta lyuminessensiya 
nurlanishi deyiladi. 
Azot molekulalari joylashgan lazer kyuvetasi (lazer 
kamerasi) bo‘ylab lyuminessensiya nurlanishi va majburiy nurlanishning 
kuchayishi juda katta bo‘lgani sababli, optik rezonatorning qo‘llanish 
zaruriyati ham qolmaydi. Lazer kyuvetasi o‘qi bo‘ylab majburiy nurlanish 
kuchayishi 60
db
G‘
m
ga teng. Bu kuchayishni quyidagicha tasavvur qilish 
mumkin: azot molekulasi yuqori energetik sathda juda kam vaqt yashagani 
uchun, barcha uyg‘ongan molekulalar deyarli bir vaqtda yuqori sathdan 
pastki sathga o‘tadi. O‘sha pastki oraliq energetik sathda molekula uzoq 
saqlanib qoladi va u molekulani qayta uyg‘otish jarayonini qiyinlashtiradi.
Azot molekulasining qayta uyg‘onishi uchun u asosiy X
1


д
elektron 
– tebranish sathda joylashgan bo‘lishi zarur. Shunga ko‘ra, elektrik 
damlash juda qisqa muddatli impuls bo‘lib, bir yo‘la azot gazining 
ko‘pchilik qismini uyg‘ota oladi. Shu talablarga ko‘ra, azot lazeri 
rezonatorsiz ham ishlay oladi, lekin yakka ko‘zgu qo‘llaniladi, u ko‘zgu 
lazer kamerasidan qarama-qarshi tomonga tarqalayotgan nurlanishni bir 
tomonga yo‘naltirish vazifasini bajaradi xolos. 
Shuni 
aytish 
lozimki, 
ko‘pchilik 
azot 
lazerlari 
ishlagan 
vaqtda, lazer kamerasida azot gazi oqib o‘tib turadi. Azot 

---

gazining oqim tezligi 3’4 
lG’min
ga teng. Shu xil tezlik, 
azot gazini kamerada yangilaydi, bu esa azot gazida yangidan 
inversion ko‘chirishni hosil qilishga imkoniyat yaratadi. Lazer kamerasida 
gaz bosimi 
30‚60mm sim. ustuniga
teng bo‘ladi.
Azot lazerining to`zilishi va ishlashi sxematik ravishda 61-rasmda 
ko‘rsatilgan.
Kameraning uzunligi 80’100
sm
, balandligi 4
sm
, devorlari qalinligi 
0,56
sm
, elektrodlari oralig‘i 3,6
sm
, elektrodlarining qalinligi 0,4
sm
. 
Kameraning ikki qarama-qarshi tomonlariga kvars plastinasi bilan 
berkitilgan va o‘sha plastinalarning biri orqali lazer nuri tashqariga 
tarqaladi. 
15- rasm. Azot lazerining ishlash va to`zilish sxemasi. 
a) tiratron lampasi, b) lazer kamerasi, 

И
-yuqori 
kuchnanishli elektr manbai,
 
S
n 
–yig‘uvchi kondensator, 
S
l
-keskinlashtiruvchi kondensator sxemasi,
 S
n
–yig‘uvchi 
kondensator, S
l 
–keskinlashtiruvchi kondensator. 
Kameraning uzunligi 80’100
sm
, balandligi 4
sm
, devorlari qalinligi 
0,56
sm
, elektrodlari oralig‘i 3,6
sm
, elektrodlarining qalinligi 0,4
sm
. 
Kameraning ikki qarama-qarshi tomonlariga kvars plastinasi bilan 
berkitilgan va o‘sha plastinalarning biri orqali lazer nuri tashqariga 
tarqaladi. 
Azot lazeri quyidagicha ishlaydi: 61-rasmda yuqori kuchlanishli elektr 
manbai 
R
3
qarshilik yordamida 
S
n
kondensatorni zaryadlaydi. Tashqi 
generatordan tiratron lampasining to‘riga impuls beriladi va tiratron 
ochiladi. Tiratron ochilishi bilan 
S
n
kondensatorda to‘plangan elektr 
energiya 
S
l
kondensatorga o‘zatiladi va kondensator zaryadlanadi. 
S
l
kondensator lazer kamerasidagi asosny elektrodlarga parallel joylashgan. 
S
l
kondensator zaryadlanib bo‘lish bilan, ikki elektrod oralig‘ida, lazer 
kamerasida, elektr zaryadi boshlanadi. O‘sha vaqtda, ikki elektrod orasida 
katta kuchlanishli impulsli elektr razryadi paydo bo‘ladi. Kuchlanishning 
o‘sishi juda tez (vertikal) tik ravishda ko‘tarilib, juda qisqa muddatli 

---

bo‘ladi. Razryad toki ham juda qisqa muddatli 15’20 nanosekund davom 
etadi.
Ana shunday qisqa muddatli razryad lazer kamerasida elektron haroratini 
oshiradi va azot gazi molekulalarini samarali ravishda uyg‘otadi. O‘sha 
sharoitda lazer kamerasidan azot lazeri nurlanishi chiqadi va generasiya 
nurlanishi 5’10 nanosekund davom etadi. 
Shuni aytish lozimki, sanoat tayyorlab chiqarayotgan azot lazerlarining 
quvvati juda past va foydali ish koeffisiyenti 0,001 0,01 % ni tashkil etadi.
16- rasm. Aozt lazeri kamerasidagi razryad toki
va kuchlanishining ossillogrammasi: a) 1-kuchlanish, 
2-razryad toki, 
к
R
- kameradagi elektr tokining
qarshiligi, b) azot lazerining impulsi. 
Nazariy jihatdan azot lazerining FIK 16% ni tashkil etadi. Ayrim 
mualliflar tajriba yo‘li bilan mitti azot lazerlarida FIK ni 1% yetkazishgan. 
Azot lazeri bo‘yoq lazerlarini ishga tushirishda samarali damlash manbai 
sifatida o‘z o‘rnini mustahkam egallab turibdi. 
Bu paragrafda bayon qilingan azot lazeri quvvati 1
Mega
-
vatt
bo‘lib, 
FIK esa 0,1% ni tashkil etadi.